基于方向性切削比能的碳纤维增强单向层合板二维切削力建模

摘要

碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,简称CFRP)作为作为最具代表性的一种先进树脂基复合材料已经成为航空航天承力结构件的主流材料.研究碳CFRP材料在切削过程中的力是研究其切削机理的一个重要方面,力是切削过程中各种物理现象的根源.作为与传统各向同性的金属材料不同,CFRP材料在切削过程中表现出显著的方向性,CFRP单向层合板的二维切削力建模必须首要考虑材料的各向异性,即纤维方向角θ必须作为重要参数引入到力学模型中.目前已经有相关研究在正交切削试验的基础上建立了顺纤维方向的CFRP材料的二维正交切削力模型,但未能考虑逆纤维方向条件下的情况.因此，本文本文提出一种基于方向性切削比能的CFRP单向层合板二维切削力建模方法，基于基础切削试验数据，引入考虑了0-180°纤维方向角、切削速度两种对切削比能影响最显著的因素。